1、专题七元素周期表与元素周期律高考试题考点一 元素周期律及其应用1.(2013年江苏化学,10,2分)短周期元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,且原子最外层电子数之和为13。X 的原子半径比Y 的小,X 与W 同主族,Z是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是()A.原子半径的大小顺序: r(Y)r(Z)r(W)B.元素Z、W 的简单离子的电子层结构不同C.元素Y 的简单气态氢化物的热稳定性比Z 的强D.只含X、Y、Z 三种元素的化合物,可能是离子化合物,也可能是共价化合物解析:由题意知:X、Y、Z、W四种元素分别为:H、N、O、Na。原子半径的大小顺序为r(Na)r(N)r(O),A项错误
2、。O2-和Na+的电子层结构相同,B项错误。由于O元素的非金属性强于N元素,所以H2O的热稳定性强于NH3,C项错误。只含H、N、O三种元素的化合物可能是共价化合物,如HNO3、HNO2等,也可能是离子化合物如NH4NO3、NH4NO2等,D项正确。答案:D2.(2013年新课标全国理综,9,6分)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其简单离子都能破坏水的电离平衡的是()A.W2-、X+B.X+、 Y3+C.Y3+、 Z2-D.X+、 Z2-解析:因W、Z属于短周期元素,且原子序数ZW,所带电荷相同,所以可推知:W为O,Z为S,又因W、X、Y、Z原子序数依次增大,且X、Y的简单离子为X
3、+、Y3+,所以可推知:X为Na,Y为Al,则四种离子分别为O2-、Na+、Al3+、S2-,其中Na+对水的电离平衡无影响,可排除选项A、B、D,选C。答案:C3.(2012年四川理综,8,6分)已知W、X、Y、Z为短周期元素,W、Z同主族,X、Y、Z同周期,W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性,X、Y为金属元素,X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性。下列说法正确的是()A.X、Y、Z、W的原子半径依次减小B.W与X形成的化合物中只含离子键C.W的气态氢化物的沸点一定高于Z的气态氢化物的沸点D.若W与Y的原子序数相差5,则二者形成化合物的化学式一定为Y2W3解析:由于W的气态
4、氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性,说明非金属性WZ,W在上一周期。X的阳离子氧化性小于Y,金属性XY。则X、Y、Z、W四种元素关系如图:同周期元素原子半径自左至右依次减小,同主族元素原子半径自上而下依次增大,则原子半径XYZW,A正确;由于W、X元素不能确定,也可能会有共价键,如Na2O2,B错;对于W是N、O、F而言,由于存在氢键是正确的,若W、Z是C、Si,沸点CH4YXB.气态氢化物的稳定性:RWC.WX3和水反应形成的化合物是离子化合物D.Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应解析:先推出各元素,确认它们在周期表中的相对位置,再判断各变化规律是否正确。由图知,X只有-2价
5、、0价,没有正价,它右邻的元素只有-1价、0价,没有正价(应该为F),所以X为O,从而推出Y为Na、Z为Al、W为S、R为Cl。它们在周期表中的相对位置为:第1周期第2周期X(O)第3周期Y(Na)Z(Al)W(S)R(Cl)原子半径为Y(Na)Z(Al)X(O),A项错;气态氢化物的稳定性为HCl(HR)H2S(H2W),B项正确;WX3(SO3)和水反应形成硫酸,是共价化合物,C项错;Y(Na)对应的NaOH与Z(Al)对应的Al(OH)3可以相互反应,D项正确。答案:BD5.(双选题)(2012年江苏化学,12,4分)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其内
6、层电子总数的3倍,Y原子的最外层只有2个电子,Z单质可制成半导体材料,W与X属于同一主族。下列叙述正确的是()A.元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强B.元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱C.化合物YX、ZX2、WX3中化学键的类型相同D.原子半径的大小顺序:rYrZrWrX解析:有关周期表、周期律的题型,通常是先推导出元素,再列出在周期表中的相对位置,最后判断各选项是否正确。“X的最外层电子数为内层电子总数的3倍”,则X应为O(氧);“Y最外层有2个电子”,原子序数大于O且是短周期元素,则Y应为Mg(镁)元素;Z单质为半导体材料,则应为Si元素;W与X(O)同族,则W为S元素。
7、它们在周期表中的相对位置为:X(8O)Y(12Mg)Z(14Si)W(16S)故H2X(H2O)的热稳定性强于H2W(H2S),A正确;酸性:H2SO4(W的)H2SiO3(Z的),B错误;MgO(YX)含离子键、SiO2(ZX2)含共价键,SO3(WX3)含共价键,化学键类型不同,C错误;原子半径:Mg(Y)Si(Z)S(W)O(X),D正确。答案:AD6.(2011年天津理综,2,6分)以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是()A.第A族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子B.同周期元素(除0族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小C.第A族元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐
8、增强D.同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低解析:同位素具有相同的质子数,只是中子数不同,A项错误;同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,氢化物的稳定性逐渐减弱,C项错误;同主族元素单质中,碱金属单质的熔点逐渐降低,卤素单质的熔点逐渐升高,D项错误。答案:B7.(2011年福建理综,7,6分)依据元素周期表及元素周期律,下列推断正确的是()A.H3BO3的酸性比H2CO3的强B.Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强C.HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强D.若M+和R2-的核外电子层结构相同,则原子序数:RM解析:C、B属于同周期,自左向右非金属性逐渐增强,所以H3BO3的酸性比H2C
9、O3的弱,A项错误;Cl、Br、I属于同主族元素,自上而下非金属性逐渐减弱,因此HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,C项错误;若M+和R2-的核外电子层结构相同,则M在R的下一周期,原子序数:MR。答案:B8.(2010年上海化学,20,4分)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:元素代号XYZW原子半径/pm1601437066主要化合价+2+3+5、+3、-3-2下列叙述正确的是()A.X、Y元素的金属性XY,A错;一定条件下N2与O2直接生成NO,B错;Y是Al元素,Al(OH)3不能溶于氨水,C错;在点燃条件下NH3可在纯O2中燃烧发生置换反应:4NH3+3O22N2+6H2
10、O,D正确。答案:D9.(2009年广东化学,11,4分)元素X、Y、Z原子序数之和为36,X、Y在同一周期,X+与Z2-具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是()A.同周期元素中X的金属性最强B.原子半径XY,离子半径X+Z2-C.同族元素中Z的氢化物稳定性最高D.同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强解析:根据X、Y、Z原子序数之和为36,X、Y在同一周期,又因为X+与Z2-具有相同的核外电子层结构,则推得X、Y、Z分别为Na、Cl、O。根据元素周期律可知同一周期元素从左到右金属性越来越弱,非金属性越来越强,故A、D正确;同一周期元素从左到右原子半径越来越小,故原子半径XY,又由于N
11、a+和O2-核外电子排布相同,核电荷数越小,半径越大,故离子半径O2-Na+,因此B不正确;根据元素周期律,同一主族元素从上到下,金属性越来越强,非金属性越来越弱,故C正确。答案:B考点二 元素周期表的结构及其应用1.(2013年天津理综,3,6分)下列有关元素的性质及其递变规律正确的是()A.A族与A族元素间可形成共价化合物或离子化合物B.第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7C.同主族元素的简单阴离子还原性越强,水解程度越大D.同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越强解析:A族和A族元素如:H、Na与Cl可形成共价化合物HCl和离子化合物NaCl,A正确;第二周期元素中,O
12、没有最高正价,F没有正价,B错误;在A族元素中,还原性F-Cl-,C错误;在第三周期的元素中,Al为+3价,Na为+1价,但失电子能力NaAl,D错误。答案:A2.(2013年福建理综,9,6分)四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是()A.原子半径ZSiNO,A项正确;非金属性:NSi,OSi,所以B错误,C正确;O元素位于周期表中第2周期、第A族,D项正确。答案:B3.(2011年新课标全国理综,13,6分)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的
13、金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是()A.元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构B.元素X与氢形成的原子比为11的化合物有很多种C.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成D.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2解析:W是制备一种高效电池的材料,应为Li,X最外层电子数是内层电子数的2倍,所以是C,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,则Y是Al,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,且Z的原子序数大于Al,则Z是S。W的氯化物为LiCl,Li+最外层有2个电子,A项错误;X与H可形成CHCH、等,B项正确;Al与强碱和强酸反应都生成H2,C
14、项正确;Z与X可形成共价化合物CS2,D正确。答案:A4.(2011年浙江理综,9,6分)X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素,且最外层电子数之和为15;X与Z可形成XZ2分子;Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为 0.76 gL-1;W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的。下列说法正确的是()A.原子半径:WZYXMB.XZ2、X2M2、W2Z2均为直线型的共价化合物C.由X元素形成的单质不一定是原子晶体D.由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键,又有共价键解析:Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76 gL-1,M
15、=Vm=0.76 gL-122.4 Lmol-1=17 gmol-1,所以为NH3,因X、Y、Z同周期,则该周期中,元素种类大于3,则Y为N,M为H。X、Y、Z原子序数依次递增且最外层电子数之和为15,那么X为C,Z为O,或X为B,Z为F。若X为B,Z为F,则X、Z形成XZ3(BF3)分子,不符合题意,故X为C,Z为O。W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的,则W为Na。原子半径NaCNOH,A项错误;CO2和C2H2为直线型共价化合物,Na2O2为离子化合物,B项错误;C可以形成石墨、C60等晶体,C项正确;C、N、O、H可以形成等只含共价键的化合物,D项错误。答案:C5.(2010
16、年广东理综,10,4分)短周期金属元素甲戊在元素周期表中的相对位置如表所示:甲乙丙丁戊下列判断正确的是()A.原子半径:丙丁丙C.氢氧化物碱性:丙丁戊D.最外层电子数:甲乙解析:同周期元素原子半径从左往右减小,A错;同主族元素从上往下金属性增强,B错;氢氧化物碱性强弱取决于元素金属性强弱,同周期元素从左到右金属性减弱,对应的氢氧化物碱性减弱,C对;甲、乙同周期,从左到右最外层电子数增多,D错。答案:C6.(2011年海南化学,13,9分)四种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。XYZW请回答下列问题:(1)元素Z位于周期表中第周期,族;(2
17、)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是(写化学式);(3)XW2的电子式为 ;(4)Y的最高价氧化物的化学式为;(5)W和Y形成的一种二元化合物具有色温效应,其相对分子质量在170190之间,且W的质量分数约为70%。该化合物的化学式为。解析:Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍,表明内层电子是最外层的2倍,可能为Li或P,根据表中位置不可能为Li,则为P元素,则X、Y、W分别是元素C、N、S。(1)P位于第三周期A族。(2)PH3、CH4、NH3、H2S中水溶液碱性最强的是NH3。(3)XW2是CS2,电子式为。(4)Y元素最高价氧化物化学式是N2O5。(5)Y、W组成的二元化合物
18、中,两元素物质的量之比:=11,该二元化合物实验式为SN,相对分子质量在170190之间,则为S4N4。答案:(1)三(或3)A(2)NH3(3)(4)N2O5(5)S4N47.(2009年天津理综,7,14分)下表为元素周期表的一部分,请参照元素在表中的位置,用化学用语回答下列问题:族周期 A01AAAAAA23(1)、的原子半径由大到小的顺序为 。(2)、的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是。(3)、中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式: 。(4)由表中两种元素的原子按11组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)。a.M
19、nO2b.FeCl3c.Na2SO3d.KMnO4(5)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:X溶液与Y溶液反应的离子方程式为 ,N的单质的化学方程式为 。常温下,为使0.1 mol/L M 溶液中由M电离的阴、阳离子浓度相等,应向溶液中加入一定量的Y溶液至 。解析:由各元素在元素周期表中的位置可判断:是H,是C,是N,是O,是Na,是Al,是Si,是Cl。(1)由元素周期律可知:原子半径大小顺序为:NaAlO;(2)C、N、Si最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序为:HNO3H2CO3H2SiO3;(3)H、O、Na、Cl元素中的某些元素形成的既含离子键又含极性共价键的化合物
20、可以是NaOH、NaClO等。(4)液态H2O2可以在MnO2、FeCl3等催化剂作用下发生分解反应。(5)为Al,可推断Z为Al(OH)3,受热分解可产生Al2O3,再电解即可得单质铝。M是仅含非金属的盐,显然是铵盐,所以X与Y应为AlCl3与NH3H2O,反应生成NH4Cl。由于N 水解,故要使其浓度与Cl-相等,则要补充NH3H2O。由电荷守恒知:c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),若c(N)=c(Cl-),则c(H+)=c(OH-),即pH=7。答案:(1)NaAlO(2)HNO3H2CO3H2SiO3(3)Na+-或Na+-(4)ab(5)Al3+3NH3H2OAl(O
21、H)3+3N2Al2O3(熔融)4Al+3O2溶液的pH等于7考点三 位、构、性的关系1.(2013年山东理综,8,4分)W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物,由此可知()A.X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是YB.Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于YC.X元素形成的单核阴离子还原性大于YD.Z元素单质在化学反应中只表现氧化性解析:因“W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物”,由此可推知:W为N元素;进而知,X为O元素,Y为S元素,Z为Cl元素,O、S、Cl三种元素中S的非金属性最弱,A项正确;酸性:
22、HClOO2-,C项错误;Cl2与H2O反应时,既作氧化剂,也作还原剂,D项错误。答案:A2.(2013年四川理综,4,6分)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X原子的最外层电子数之比为43,Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是()A.W、Y、Z的电负性大小顺序一定是ZYWB.W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是WXYZC.Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体D.WY2分子中键与键的数目之比是21解析:因为这四种元素都为短周期元素,且最外层电子数WX=43,故W最外层电子数为4,X最外层电子数为3,又因为W、X、Y、Z的原子序数依次增大,所以W为C,X为Al
23、,Z为Cl,Y可能为Si、P、S。A项,若Y为Si,则电负性顺序为:Z(Cl)W(C)Y(Si),则A错误;同周期原子半径大小顺序为:XYZ,而W(C)X(Al),所以B错误;若Y为Si,则Y、Z可形成SiCl4,结构类似CCl4,为正四面体结构,C正确;D项,由题中的“分子”两字可知WY2为分子晶体,能形成分子晶体WY2的Y为S,所以WY2为CS2,其结构类似于CO2,分子中的=11,D错误。答案:C3.(双选题)(2013年广东理综,22,6分)元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如右表所示, 其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是()A.非金属性:ZTXB
24、.R与Q的电子数相差26C.气态氢化物稳定性:RTQ解析:由题干信息“R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸”知,R为F元素,进而推知,T为Cl元素,X为S元素,Z为Ar元素,Q为Br元素。由此可知:非金属性:T(Cl)X(S)Z(Ar),A项错误;Br的原子序数为35、F的为9,相差26,B项正确;气态氢化物稳定性:HFHClHBr,C项错误;HClO4的酸性大于HBrO4的,D项正确。答案:BD4.(2012年福建理综,8,6分)短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是()A.最简单气态氢化物的热稳定性:RQB.最高价氧化
25、物对应水化物的酸性:QQRD.含T的盐溶液一定显酸性解析:根据图示,可确定R在第二周期,T、Q、W在第三周期。T的周期序数与族序数相等,应为Al,则Q为Si,R为N,W为S。非金属性RQ,则最简单气态氢化物的热稳定性RQ,A正确;非金属性QW,则最高价氧化物对应水化物的酸性QQ,R为第二周期,与R同主族的第三周期元素的原子半径比Q小,则R原子半径一定小于Q,C正确;T为Al,含Al的盐溶液如AlCl3、Al2(SO4)3溶液显酸性,而NaAlO2溶液显碱性,D错误。答案:D5.(2012年浙江理综,9,6分)X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期元素,3种元素的原子核外电子数之和与Ca2+的核外
26、电子数相等,X、Z分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构。下列说法正确的是()A.原子半径:ZYXB.Z与X形成化合物的沸点高于Z的同族元素与X形成化合物的沸点C.CaY2与水发生氧化还原反应时,CaY2只作氧化剂D.CaX2、CaY2和CaZ2等3种化合物中,阳离子与阴离子个数比均为12解析:X、Y、Z原子序数之和为18,X-、Z-达到稳定结构,X是H,Z是F,Y为O,原子半径OFH,A错;由于HF分子间存在氢键,其沸点要高于HCl、HBr、HI,B正确;CaO2与水反应的化学方程式为:2CaO2+2H2O2Ca(OH)2+O2,CaO2既作氧化剂,也作还原剂,C错;CaO2中
27、存在Ca2+、,阴、阳离子数之比为11,D错。答案:B6.(2011年江苏化学,5,2分)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是()A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B.原子半径的大小顺序为:rXrYrZrWrQC.离子Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数都不相同D.元素W的最高价氧化物对应的水化物酸性比Q的强解析:依据图表及五种元素在元素周期表中的相对位置可确定元素X为氮(N)、Y为氧(O)、Z为铝(Al)、W为硫(S)、Q为氯(Cl)。氮元素最高正价为+5价,铝元素最高正价为+3价,故A项正确;Al(Z)的原子半径最大,O(Y)的原子半
28、径最小,B错误;O2-和Al3+(Y2-和Z3+)核外电子数和电子层数均相同,C错误;酸性H2SO4丁乙B.单质的还原性:丁丙甲C.甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物D.乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应解析:甲、乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性,该气态化合物只有NH3,乙又位于A族,则乙为氮元素,甲为氢元素,丙与甲同主族原子序数大于乙,则丙为钠元素,丁的原子序数大于丙,丁位于第三周期,它的最外层电子数等于电子层数,则丁是铝元素。原子半径:丙(Na)丁(Al)乙(N),A项正确;单质的还原性:丙(Na)丁(Al)甲(H),B项错误;甲、乙、丙的氧化物分别是:H2O、NO(或其他含N氧
29、化物)、Na2O(或Na2O2),其中Na2O和Na2O2都是离子化合物,C项错误;乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别是HNO3、NaOH、Al(OH)3,Al(OH)3为两性氢氧化物,既可与强酸反应,又可与强碱反应,D项正确。答案:AD8.(2013年四川理综,8,11分)X、Y、Z、R为前四周期元素且原子序数依次增大。X的单质与氢气可化合生成气体G,其水溶液pH7;Y的单质是一种黄色晶体;R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍。Y、Z分别与钠元素可形成化合物Q和J,J的水溶液与AgNO3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L;Z与氢元素形成的化合物与G反应生成M。请回答下列
30、问题:(1)M固体的晶体类型是。(2)Y基态原子的核外电子排布式是 ;G分子中X原子的杂化轨道类型是。(3)L的悬浊液中加入Q的溶液,白色沉淀转化为黑色沉淀,其原因是 。(4)R的一种含氧酸根R具有强氧化性,在其钠盐溶液中加入稀硫酸,溶液变为黄色,并有无色气体产生,该反应的离子方程式是 。解析:X的氢化物G,水溶液pH7,X为氮(N);Y的单质是一种黄色晶体,Y为硫(S);R原子中3d电子数是4s电子数的3倍,则电子排布式为Ar3d64s2,R为26号元素铁(Fe);Z与钠元素形成化合物J,含钠化合物J与AgNO3溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L,为AgCl,则J中含Cl-,Z为氯(Cl)
31、。(1)HCl与NH3化合形成的M氯化铵是铵盐,属于离子化合物,晶体类型为离子晶体。(2)基态S原子电子排布式为1s22s22p63s23p4;NH3分子中N原子有4对价电子对(5+13)/2,N原子为sp3杂化。(3)Q为S、Na元素形成的Na2S,在AgCl悬浊液中加入Na2S溶液,根据Ksp(Ag2S)AlCOH。(2)H和C形成的化合物中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是C2H2。(3)由AB转化及C是溶于水显酸性的气体,可知C是CO2,D是淡黄色固体,则D是Na2O2。CO2的结构式为OCO;Na2O2的电子式是Na+ Na+。A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,
32、则B为Al(OH)3,A为NaAlO2。NaAlO2转化为Al(OH)3的离子方程式为Al+2H2O+CO2Al(OH)3+HC或2Al+3H2O+CO22Al(OH)3+C。B由四种元素组成,所以B是NaHCO3,结合AB的转化关系可以确定A是Na2CO3。Na2CO3溶液显碱性的原因是C+H2OHC+OH-。Na2CO3和NaHCO3浓度均为0.1 molL-1的混合溶液中,由于C的水解程度大于HC,所以离子浓度大小关系是c(Na+)c(HC)c(C)c(OH-)c(H+)。向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加稀盐酸,Na2CO3先和HCl反应生成NaHCO3,然后NaHCO3与盐
33、酸反应生成CO2,生成的CO2部分溶解在溶液中,溶有CO2的饱和溶液的pHAlCOH(2)C2H2(3)OCONa+Na+NaAlO2Al+2H2O+CO2Al(OH)3+HC或2Al+3H2O+CO22Al(OH)3+CC+H2OHC+OH-c(Na+)c(HC)c(C)c(OH-)c(H+)NaCl、NaHCO3、CO2(或H2CO3)10.(2010年福建理综,23,15分)J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如表;J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等;M是地壳中含量最多的金属元素。(1)M的离子结构示意图为;元素T在周期表中位于
34、第族。(2)J和氢组成的化合物分子有6个原子,其结构简式为。(3)M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾,反应的化学方程式为 。(4)L的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。在微电子工业中,甲的水溶液可作刻蚀剂H2O2 的清除剂,所发生反应的产物不污染环境,其化学方程式为 。一定条件下,甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应(H0)并达平衡后,仅改变下表中反应条件x,该平衡体系中随x递增y递减的是(选填序号)。选项abcdx温度温度加入H2的物质的量加入甲的物质的量y甲的物质的量平衡常数K甲的转化率生成物物质的量总和(5)由J、R形成的液态化合物JR2 0.2 mol在O2中完全燃烧,生成两种
35、气态氧化物,298 K时放出热量215 kJ。该反应的热化学方程式为 。解析:(1)J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,可以判断J元素为碳元素;M是地壳中含量最多的金属元素,即为铝元素,根据J、R周期表中的相对位置可以判断R为硫元素,则T为氯元素,处于第三周期第A族。(2)J和氢组成含有6个原子的分子为乙烯,其结构简式为CH2CH2。(3)M和T形成的化合物为AlCl3,与水反应AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,其中氯化氢气体在潮湿的空气中成雾状。(4)由题意知,甲为NH3,氨水与双氧水发生氧化还原反应2NH3+3H2O2N2+6H2O生成无污染的氮气和水;甲在固定
36、体积的密闭容器中发生分解反应(H0),表明正反应为吸热反应,升高温度,平衡朝正方向移动,甲物质的量减少,平衡常数增大;加入H2即增加生成物的浓度,平衡朝逆方向移动,甲的转化率减小,加入NH3,平衡朝正方向移动,生成物物质的量总和增加。(5)JR2为CS2,燃烧生成二氧化碳和二氧化硫,依题意可以很快地写出反应的热化学方程式CS2(l)+O2(g)CO2(g)+SO2(g)H=-215 kJ/mol或CS2(l)+3O2(g)CO2(g)+2SO2(g)H=-1 075 kJmol-1。答案:(1)A(2)CH2CH2(3)AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl(或其他合理答案)(4)2NH
37、3H2O+3H2O2N2+8H2O(或2NH3+3H2O2N2+6H2O)ac(5)CS2(l)+O2(g)CO2(g)+SO2(g)H=-215 kJ/mol或CS2(l)+3O2(g)CO2(g)+2SO2(g)H=-1 075 kJmol-111.(2010年天津理综,7,14分)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大,X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是地壳中含量最高的金属元素。回答下列问题:(1)L的元素符号为;M在元素周期表中的位置为;五种元素的原子半径从大到小的顺序是(用元素符号表示)。(2)Z、X两元素按原子数目比13和24构成分子A和B,A的电子式为,B的结构式为
38、 。(3)硒(Se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,则Se的原子序数为,其最高价氧化物对应的水化物化学式为。该族25周期元素单质分别与H2反应生成1 mol气态氢化物的反应热如下,表示生成1 mol硒化氢反应热的是(填字母代号)。a.+99.7 kJmol-1b.+29.7 kJmol-1c.-20.6 kJmol-1d.-241.8 kJmol-1(4)用M单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R,R受热分解生成化合物Q。写出阳极生成R的电极反应式: ;由R生成Q的化学方程式: 。解析:由题意知M为铝元素,组成蛋白质的基础元素是
39、C、N、H、O,所以X、Y、Z、L分别是C、H、O、N中的一种元素。由于X、Y、Z、L、M五种元素原子序数依次增大,可推知X为H、Y为C、Z为N、L为O元素。然后依题意一一作答。(1)L的元素符号为O,M即铝元素位于第三周期第A族;依据同周期元素自左至右原子半径依次减小,可知五种元素的原子半径从大到小顺序为AlCNOH。(2)Z和X两元素按原子个数比13和24分别组成NH3和N2H4,A为NH3,其电子式为 H,B为N2H4,其结构式为。(3)L为O,则Se原子序数为8+8+18=34,其最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO4。非金属性越强,与H2反应放出的热量越多,故25周期放出的热量
40、依次是:d、c、b、a,对应第四周期Se的是b。(4)本小题考查点为电解知识,阳极反应:先Al-3e-Al3+,后Al3+3HCAl(OH)3+3CO2,Al(OH)3受热分解生成Al2O3和H2O:2Al(OH)3Al2O3+3H2O。答案:(1)O第三周期第A族AlCNOH(2) (3)34H2SeO4b(4)Al-3e-Al3+、Al3+3HCAl(OH)3+3CO2或Al+3HC-3e-Al(OH)3+3CO22Al(OH)3Al2O3+3H2O模拟试题考点一 元素周期律及其应用1.(2013山东济南外国语学校)元素周期律和元素周期表是学习化学的重要工具,下列说法不正确的是()A.HF
41、、HCl、HBr、HI的还原性依次增强,热稳定性依次减弱B.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应水化物的酸性均依次增强C.第A族的金属单质与水反应一定比第A族的金属单质剧烈D.门捷列夫在前人工作的基础上发现了元素周期律,表明科学研究既要继承又要创新解析:同一主族,随着原子序数递增,非金属性逐渐减弱,气态氢化物的热稳定性逐渐减弱,气态氢化物的还原性逐渐增强,A项正确;同一周期从左到右元素非金属性逐渐增强,则B项正确;根据金属活动性顺序表知Ca比Na的金属性更强,所以和水反应更剧烈,C项错误。答案:C2.(2012福州期末)下列有关物质的性质或结构的说法正确的是()A.第二周期元素最高价与其原
42、子最外层电子数相等B.Na的原子半径比Cl的大,但Na+的半径比Cl-的小C.Li、Na、K、Rb、Cs都属于碱金属元素,它们单质的还原性随原子序数的增大而减弱D.Cl与I同属于A族元素,则两者最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4HIO4解析:A项,第二周期元素中主族元素(F、O除外)的最高价与其原子最外层电子数相等,零族元素不符合此规律,A错误;B项,r(Na+)r(K+),r(K+)r(Cl-),所以r(Na+)r(Cl-),B正确;C项,碱金属元素单质的还原性随原子序数的增大而增大,C错误;D项,Cl的非金属性比I强,高氯酸的酸性强于高碘酸,D错误。答案:B3.(2013天津新华中学
43、)下列说法正确的是()A.第A族元素的金属性比第A族元素的金属性强B.第A族元素的氢化物中,稳定性最好的其沸点也最高C.同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强D.第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小解析:A项,氢元素没有金属性,故错误;第A族元素的氢化物中,稳定性最好的是H2O,由于存在氢键所以沸点也高;C项,同周期非金属最高价氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强,强调最高价,故错误;D项,电子层数相同的第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小,此处强调电子层数相同,故错误。答案:B考点二 元素周期表的结构及其应用4.(2013山东临沂一模)下列有关物质的性质或结构的说法正确
44、的是()A.L层上的电子数为奇数的原子一定是主族元素的原子B.周期表中的碱金属元素从上到下,其单质的还原性逐渐增强,熔沸点逐渐升高C.化学键的形成一定伴随着电子的转移和能量变化D.同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低解析:A项,L层上的电子数为奇数的原子说明L层未填满,所以属于第二周期元素,一定是主族元素的原子,故正确;B项,碱金属从上到下熔沸点逐渐降低,故错误;C项,化学键的形成不一定伴随着电子的转移,如同素异形体之间的转化,故错误;D项,同主族元素从上到下,碱金属单质的熔点逐渐降低,卤族元素单质的熔点逐渐升高,故错误。答案:A5.(2012安徽师大附中)J、M、R、T是原子序数依次增大的
45、短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如表。已知J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,M是地壳中含量最多的金属元素。下列说法错误的是()JRA.J和氢组成的化合物分子中只含有极性共价键B.工业上用电解熔融的M的氧化物方法来制备MC.R、T两元素的气态氢化物中,T的气态氢化物更稳定D.J、M、R、T元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HTO4解析:已知四种元素均是短周期元素,故J必为第二周期元素,由于J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,故J为第二周期第A族元素碳,由此可知R为S,考虑到J、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,故T必为Cl。由M是地
46、壳中含量最多的金属元素,故M为Al。对于选项A,考虑到碳和氢可组成种类繁多的烃类,如C2H4、C2H6等,它们的分子中既存在极性键又存在非极性键,故A错;Al可以通过电解Al2O3的方法制备,B项正确;HCl的稳定性大于H2S,C项正确;四种元素中,T的非金属性最强,所以对应的HTO4即HClO4酸性最强,D项正确。答案:A6.(2013江西上高二中)短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如图,E2+与D的简单阴离子有相同的电子层结构,回答下列问题:(1)设A、B、C、D四种元素的原子序数之和为m,则m。A.一定为奇数B.一定为偶数C.可能为奇数,也可能为偶数(2)D元素原子的次外层电子数等
47、于其他层电子数之和,则:写出A形成的简单离子的结构示意图,元素D位于元素周期表的第族。A元素的一种氢化物分子中有6个原子,其结构简式为。常压298 K时0.2 mol该气态氢化物在O2 中完全燃烧,生成气态A单质和水,放出热量106.8 kJ,该气态氢化物燃烧的热化学方程式为 。写出C单质与B的最简单氢化物反应的化学方程式: 。实验证实AC3与水会发生反应生成HNO2和HF,则AC3和NaOH溶液反应的化学方程式为 。解析:(1)根据周期表的结构,D只能位于周期表第三周期,设B的原子序数为x,则原子序数A:x-1,C:x+1,D:x+8,A、B、C、D四种元素的原子序数之和为(x-1)+x+(
48、x+1)+(x+8)=4x+8,故m必为偶数;(2)根据次外层电子数等于其他层电子数之和,则D为S,B为O,A为N,C为F,N原子形成的简单离子是N3-;6个原子的氢化物是N2H4,其结构简式为H2NNH2;为F2和H2O反应的化学方程式。根据信息NF3与水反应:NF3+2H2OHNO2+3HF,则和NaOH溶液发生反应:NF3+4NaOHNaNO2+3NaF+2H2O。答案:(1)B(2)AH2NNH2N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)H=-534 kJ/mol2H2O+2F24HF+O2NF3+4NaOHNaNO2+3NaF+2H2O考点三 位、构、性的关系7.(2013
49、广东潮州)X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,它们在周期表中的相对位置如图所示。Z元素原子核外K层与M层电子数相等。下列说法中正确的是()XYZWA.Y元素最高价氧化物对应的水化物化学式为H3YO4B.原子半径由小到大的顺序为:XZYWC.与同浓度的盐酸反应,Z比W更剧烈D.X的氧化物不能与Z单质反应解析:由题意推知Z为镁,W为铝,X为碳,Y为氮。A项,Y元素最高价为+5,对应最高价含氧酸为HNO3,A错;B项,原子半径YXWZ,B错;C项,镁比铝活泼性强,C正确;D项,二氧化碳与镁能发生反应:2Mg+CO22MgO+C,D错。答案:C8.(2013河北邯郸一中)现有5种短周期元素X、Y、Z、
50、Q、W,原子序数依次增大,在周期表中X原子半径最小;X和W同主族;Y元素原子核外电子总数是其次外层电子数的3倍;Q元素是地壳中含量最高的元素。下列说法不正确的是()A.原子半径:YQWB.ZX3可使紫色石蕊溶液变蓝C.X、Z、Q 3种元素可组成离子化合物或共价化合物D.X2Q2、Y2X6 2种分子中含有的电子数、化学键种类都相同解析:根据题意,X为H,Y为C,Z为N,Q为O,W为Na。在元素周期表中的相对位置关系:。比较原子半径大小:看层,层数越多,原子半径越大;同层,看核电荷数,核电荷数越大,半径越小,则原子半径:OCPH3AsH3B.熔点:Si3N4NaClSiI4C.酸性:HClO4H2
51、SO4H3PO4D.碱性:NaOHMg(OH)2Al(OH)3解析:NH3、PH3、AsH3都属于分子晶体,分子晶体相对分子质量越大,熔沸点越高,故沸点:AsH3PH3,由于NH3分子间存在氢键,故沸点:NH3AsH3PH3,A错;Si3N4属于原子晶体,NaCl属于离子晶体,SiI4属于分子晶体,物质的熔点:原子晶体离子晶体分子晶体,故B正确;非金属元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,根据元素周期律可知非金属性ClSP,故酸性HClO4H2SO4H3PO4,C正确;金属元素的金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强,根据元素周期律可知金属性NaMgAl,故碱性NaOHMg(
52、OH)2Al(OH)3,D正确。答案:A11.(2013长安一中二检)X、Y、Z是三种短周期的主族元素,在周期表的位置如图,X原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍,下列说法正确的是()A.原子半径:YZXB.气态氢化物的热稳定性:XZC.Y和Z的最高价氧化物对应水化物均为强酸D.若Z的最高正价为+m,则X的最高正价也一定为+m解析:根据X原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍,可知X元素为O元素,Z元素为S元素,Y元素为P元素。根据同周期从左到右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大可得A对;气态氢化物的热稳定性比较是比较非金属性的强弱,同主族从上到下元素的非金属性减弱,所以H
53、2S稳定性比H2O小,B错;Y的最高价氧化物对应水化物为磷酸是中强酸,Z对应的是H2SO4,是强酸,C错;S的最高价为+6价,而O不是,D错。答案:A12.(2013河北质检)如图是元素周期表中截取的一个片段,其中X、Y、Z、W均属于短周期元素。请回答下列问题:(1)若X单质为空气的主要成分之一,则W原子结构示意图为。(2)若Y、W、Z的最高价氧化物对应的水化物依次为一元酸、二元酸、三元酸,这三种酸的正盐的含氧酸根离子中,有两种的电子数相等,则这两种离子的符号是、。(3)若Na与Y和Z的单质分别反应可以生产摩尔质量相同的两种化合物,其中Na与Y形成的化合物的电子式为,所含化学键的类型为 。(4
54、)Y元素在周期表中可能处于第纵行(写出所有可能纵行数)。解析:(1)根据元素周期表中的片段可知为二、三周期的右半部分,若X为空气中的主要成分之一,则X为N元素,则W为Ar元素,原子结构示意图为。(2)根据Y、W、Z对应的酸,可判断Y、W、Z分别为N、P、S,电子数相等的含氧酸根为S、P。(3)Na与Y和Z单质反应生成摩尔质量相同的两种化合物,符合条件的Y和Z分别是O和S,Y形成的化合物为Na2O2,电子式为Na+Na+,含有离子键和非极性键。(4)根据元素周期表的排列可判断Y可能处于第15、16、17纵行。答案:(1)(2)SP(3)Na+-Na+离子键和非极性键(4)15、16、1713.(
55、2013温州八校联考)短周期的五种元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大。A、B、C三种元素电子层数之和是5。A、B两元素原子最外层电子数之和等于C元素原子最外层电子数;B元素原子最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍,A与D可以形成原子个数比分别为11和21的两种液态化合物;E单质用于净化水质。请回答:(1)写出D在元素周期表中的位置 ,E的原子结构示意图是。下列可以验证C与D两元素原子得电子能力强弱的实验事实是(填写编号)。A.比较这两种元素的气态氢化物的沸点B.比较只有这两种元素所形成的化合物中的化合价C.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性D.比较这两种元素的单质与氢气化合的难易(2
56、)由A、B两种元素组成的最简单的化合物,写出其电子式。(3)均由A、B、C、D四种元素组成的甲、乙两种化合物,都既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应,甲为无机盐,其化学式为,乙为天然高分子化合物的水解产物,且是同类物质中相对分子质量最小的,其结构简式为。(4)胶态磁流体在医学上有重要的用途,而纳米级Fe3O4是磁流体中的重要粒子,其制备过程可简单表示如下:将化合物CA3通入等物质的量的FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液中,生成两种碱,写出该反应过程的总的离子方程式 。上述反应生成的两种碱继续作用,得到Fe3O4。(5)已知下表数据:物质Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp/25 2.0
57、10-164.010-36若使混合液中FeSO4、Fe2(SO4)3的浓度均为2.0 molL-1,则混合液中c(OH-)不得大于molL-1。解析:根据A、D可形成的两种液态化合物的情况知,这两种化合物为H2O和H2O2,再结合原子序数增大,所以A为H,D为O,则B只能为C,C为N,E单质可净化水质,E为Cl。(1)O的原子序数是8,位于第二周期A族 ;氯元素位于第三周期A族,所以原子结构示意图为;由气态氢化物的沸点无法确定元素的非金属性强弱。答案选BCD。(2)由A、B两种元素组成的最简单的化合物是甲烷,电子式为。(3)都既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应,一般是弱酸的酸式盐或弱酸的
58、铵盐或氨基酸,因此甲是碳酸氢铵或碳酸铵,乙是甘氨酸。化学式分别是NH4HCO3 或(NH4)2 CO3、H2NCH2COOH。(4)根据原子守恒可知,两种碱应该是氢氧化铁和氢氧化亚铁,所以方程式为Fe2+2Fe3+8NH3+8H2OFe(OH)2+2Fe(OH)3+8N。(5)亚铁离子和铁离子的浓度分别是2.0 molL-1和4.0 molL-1,所以根据溶度积常数可知,相应OH-浓度分别是10-8 molL-1、10-12 molL-1,所以混合液中c(OH-)不得大于10-12 molL-1。答案:(1)第二周期A族BCD(2) (3)NH4HCO3 或(NH4)2 CO3H2NCH2COOH(4)Fe2+2Fe3+8NH3+8H2OFe(OH)2+2Fe(OH)3+8N(5)10-12
